CC BY
9
УДК 621.357:541.13
Холбаев Д.Ж.
доцент Дехконов Г.Д. ассистент
Наманган инжинерно-технологичиски институт
Узбекистан, г. Наманган
ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКАЯ АКТИВАЦИЯ ВОДНЫХ СРЕД
Аннотация: Экспериментально исследована электрохимическая активация на воду в условиях минимального выделения тепла электрохимического и электрофизического воздействий. Наилучшие результаты по качеству очищения достигаются при промывании чередованием фракций электроактивированной воды с рН=2-3 и 10-11 с соответствующими редокс-потенциалами +1200 мВ и -850 мВ
Ключевые слава: электрохимическая активация, анолит, католит, активированная вода, редокс-потенциал, физико-химическая реакция.
Kholbayev D.J. associate professor Dehkonov G.D. assistent
Namangan Engineering and Technology Institute
Uzbekistan, Namangan
ELECTROCHEMICAL ACTIVATION OF WATER MEDIA
Annotation: The electrochemical activation of water was experimentally studied under conditions of minimal heat generation from electrochemical and electrophysical effects. The best cleaning quality results are achieved by washing with alternating fractions of electroactivated water with pH = 2-3 and 10-11 with the corresponding redox potentials of+1200 mV and -850 mV
Key words: electrochemical activation, anolyte, catholyte, activated water, redox potential, physicochemical reaction.
Известно, анолит и католит, полученные в диафрагменном электрохимическом реакторе из слабоминерализованной воды, очень сильно отличаются по физико-химическим параметрам и реакционной способности от моделей католита и анолита, приготовленных путем растворения в воде химических реагентов. В результате электрохимической активации вода переходит в метастабильное (активированное) состояние, которое характеризуется аномальными значениями физико-химических параметров, в том числе окислительно-восстановительного потенциала (Rh), электропроводности, рН и других параметров и свойств [1]. В дальнейшем оказалось, что различия в свойствах только что полученных католита и
анолита разбавленных водно-солевых растворов от их химических моделей-аналогов (растворов стабильных щелочей или кислот) не являются постоянными, стабильными во времени. Электрохимическая активация-совокупность осуществляемых в условиях минимального выделения тепла электрохимического и электрофизического воздействий на воду с содержащимися в ней ионами и молекулами растворенных веществ в области пространственного заряда у поверхности электрода (анода или катода) электрохимической системы при неравновесном переносе заряда через границу «электрод-электролит» электронами.
Эффекты электрохимической активации ярко проявляются для водных растворов. Процесс получения электрохимически активированных воды и растворов относится к крайне неравновесным и является объектом изучения химиков и электриков. Электрохимическая активация как технология-это получение и последующее использование электрохимически активированной воды.
На сегодняшний день электрохимически активированную воду используют либо в процессах ее очистки от нежелательных компонентов, либо в различных технологических процессах в качестве реагента или реакционной среды с целью управления сложными физико-химическими реакциями, экономии энергии, времени и материалов, повышения качества конечного продукта, уменьшения образования отходов. Использование электрохимический активированной воды возможно до завершения процессов релаксации, т.е. возвращения параметров воды к доактивационным значениям. Необходимо отметить, что, как правило, продукты реакций, полученные с применением активированных растворов, не изменяют своих свойств и состояния во времени, т.е. не подвержены процессам релакции.
Нас интересует использование этой воды в сельском хозяйстве для стимуляции или подавления процессов жизнедеятельности, так как одно из перспективных направлений в стимулировании биологических объектов-электрические воздействия, а электрохимическая активированная вода имеет потенциал Яь а значит является электрическим воздействием.
Если рассматривать элементарную клетку (и растительную, и животную), изменение мембранного потенциала и связанной с ней энергии является причиной реакции клетки на внешнее воздействие, поэтому электрические воздействия являются самыми эффективными. Во всех электротехнологиях объектами электрических воздействий являются биологические объекты и в них в большей или меньшей степени реализуются как биологические, так и некоторые другие эффекты воздействий. В некоторых же технологиях целью электрообработки является исключительно биологическое воздействие. К настоящему времени известно не менее 100 методов стимуляции животных и растительных организмов, из которых почти треть относится к электрофизическим воздействиям. При воздействии электрохимически активированной водой происходит следующее. Энергия активации, запасенная в воде в форме внутренней
потенциальной энергии молекул, атомов, ионов и электронов воздействует на ход биохимических реакций в клетках [2]. Происходит расход энергии активации и одновременно с этим релаксация. Энергия активации обуславливает сдвиги энергетических параметров реакций в клетках, в результате чего экономится собственная энергия биохимических реакций. Эта малая энергия активации при воздействии на биологический объект приводит к существенному повышению продуктивности. Мы исследовали стимуляцию тутового шелкопряда при обработке их яиц, хлопчатника при обработке семян перед севом и листьев шелковицы при их обработке перед дачей в корм гусеницам, а также воздействие анолитом на листья хлопчатника с целью их удаления. Стимулирующее действие оказал католит, а анолит оказал ингибирующее действие [3].
Вывод
Экспериментальными исследованиями выявлено:
-промывание грены (яиц шелкопряда) вместо обычной в электроактивированной воде дает экономию до 50% расходуемой чистой воды, происходит флотирование легких яиц пузырьками водорода, образующегося в щелочной фракции при электроактивации воды. Наилучшие результаты по качеству очищения достигаются при промывании чередованием фракций электроактивированной воды с рН=2-3 и 10-11 с соответствующими редокс-потенциалами +1200 мВ и -850 мВ, этому служат: изменившиеся при активации свойства воды и то, что загрязняющие примеси и выделения бабочек растворяются в кислой или щелочной средах и при поочередном действии кислой и щелочной фракций электроактивированной воды все загрязняющие примеси и выделения бабочек полностью размягчаются и переходят во взвешенное состояние, в том числе оставшиеся при перетирании руками, и удаляются вместе с водой;
-обработка грены перед инкубацией в электроактивированной воде с рН=8-9 и редокс-потенциалом Rh= 100-450 мВ улучшает оживляемость яиц до 99,5% и дружность оживления-до 0,584, (в контроле 97,4% и 0,701) причиной этого является электрический импульс, возникающий на мембранах клеток яиц и возникающие свободные, затухающие колебания, пробуждающие организм яйца от "зимней спячки", а энергия электрообработки повышает жизнеспособность гусениц с 82,1-86,5% до 94,1-97,1% и в результате урожайность увеличивается на 11-15%;
-обработка листьев шелковицы перед кормлением гусениц электроактивированной водой с рН=9-10 и Rh=-400...-700 мВ обогащает корм, стимулирует гусениц, так как электроактивированная вода с Яь=-400-700 мВ до уменьшения этого потенциала до значения, менее отрицательного, чем -400 мВ, служит донором электронов и восстановительной силой для продолжения темновых реакций фотосинтеза в листьях, в результате чего образуется еще некоторое количество углеводов, результатом является увеличение коэффициентов поедаемости и усвояемости корма на 3,9% и 3,8%, уменьшение выкормочного периода на сутки, увеличение
жизнеспособности гусениц, шелконосности коконов, а также увеличение урожайности коконов не менее, чем на 6%;
обработка хлопчатника анолитом с добавлением азотной кислоты и доведением рН до -0,5 сушит листья и обеспечивает их опадение в те же сроки, что и при химической дефолиации.
Использованные источники:
1. Томилов А.П, Электрохимическая активация-новое направление прикладной электрохимии /.ж. "Жизнь и безопасность".-2002.-№3.
2. В.М. Бахир, А.Г. Лиакумович, П.А. Кирпичников и др, Физическая природа явлений активации веществ ,ж. Известия АН Уз.ССР.- 1983.- №
3. М. Джурабаев, Стимуляция шелкопряда эл. Воздействиями, ж. Механизация и электрификация сельского хозяйства.-2000.-№ 7.
4. Джурабаев М. Электротехнологии в разведении тутового шелкопряда. Монография. /НамМПИ. -Наманган, 1999.-160 с.-Библиогр.48 назв.-Рус.-Деп. в ГФНТИ ГКНТ РУз 22.06.99. № 2709-Уз.99
